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7/25/2019 Disenodepuentes Jacklopezacunaaci Peru 140410205039 Phpapp02

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PUENTES

METODOLOGIA DE DISEO DEPUENTES

DEL DISEO EN SERVICIO AL DISEO EN ESTADOLIMITE

JACK LOPEZ ACUA

SEMINARIO ACI PERU

8 MARZO 2014


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En la actualidad, en varios pases de Latinoamrica para el diseo depuentes de carreteras se est utilizando dos especificaciones de la AASHTO:

Standard Specifications for Hi!"a# $rides %esin, Edition &'(, )**)AASHTO L+% $ride %esin Specification , -( Edici.n, )**', / interins)**01*2

En las Especificaciones Estndar se contempla de manera e3plcita la

aplicaci.n de dos mtodos de diseo:

%iseo para caras de servicio, AS% 4 Allo"a5le Stress %esin6%iseo para caras 7ltimas, L% 4 Load actor%esin6

Las nuevas especificaciones L+% 4 Load and +esistanse actor %esin6 dela AASHTO constitu#e un avance !acia la aplicaci.n de la filosofa dediseo para estados lmite, pero consideramos 8ue a7n esta en etapa dedesarrollo # esperamos 8ue en la pr.3imas ediciones tendremos unasespecificaciones mas racionales # consistentes 8ue las actuales9 En Europa #en alunos pases de Amrica #a se utiliza el diseo para estados lmite

desde !ace varios aos9


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Diseo para Esfuerzos Admisibles , ASD( cargas de servicio )

La aplicaci.n de este mtodo de diseo supone 8ue para las caras de serviciola estructura se comporta dentro del rano elstico9

En el diseo por AS% se de5e cumplir la siuiente e3presi.n:

4i6 f 4adm6 4&9*6

%onde: 4i6 ; Esfuerzo por efecto de la cara i

f 4adm6 ; Esfuerzo Admisi5le del &90) 4 *9?? # 6

El Esfuerzo =aracterstico del material puede ser:

En el caso de elementos de acero: el esfuerzo de fluencia , #

el caso de elementos de concreto: f @c

El factor de seuridad S esta indicado en las especificaciones de diseo9 En la

ta5la &9& se muestra las com5inaciones de cara, los S # esfuerzos admisi5lesse7n las especificaciones AASHTO, )**)9


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Diseo para Cargas Factoradas , LFD

En el diseo por el mtodo L% se de5e cumplir:+n i 4i64&9)6

%onde:+n ; +esistencia nominali ; factor de cara ,

eneralmente &9* ; factor

de resistencia , eneralmente B &9* 4i6 ; uerza interna en el elemento por

efecto de la cara i

Los factores de cara # resistencia para el mtodo L% de las especificacionesAASHTO se muestran en las ta5las )9& # )9)9

Cor eDemplo, para la com5inaci.n denominada rupo F, se tiene:9+n &9G 4%6 / )9&' 4L6 4&9)9a 6

%onde:4%6 ; esfuerzo por cara

permanente 4L6 ; esfuerzo por cara

viva


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Cara L%, los factores de resistencia son:

; *9' para fle3o1

compresi.n; *92 para fle3i.n; *90? para cortante

En eneral, La e3presi.n &9) implica 8ue para el evento de diseo

4com5inaci.n de caras6, la resistencia de5e ser ma#or 8ue la sumade las acciones internas m3imas factoradas

Cara el evento de diseo con caras factoradas, eneralmente laestructura #a se encuentra mas all del rano elstico, en consecuencia,para aplicar correctamente L%, el clculo de esfuerzos internos de5e serrealizado considerando el comportamiento inelstico de la estructura sin

em5aro, para facilitar el proceso de diseo, AASHTO simplifica elprocedimiento # permite aplicar el mtodo L% utilizando el clculo elsticode esfuerzos # deformaciones, lo 8ue naturalmente constitu#e unainconsistencia, pero 8ue para el caso de estructuras convencionales seconsidera acepta5le9


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abla !"# C$%&'AC'$ES DE CA*A E SE+'C'$ C$EF'C'EES g - b

AAS.$ SADAD S/EC'F'CA'$S #00#

=ol9Io & ) G GA - ? J ' 0 2 &* && &) &G &-

+KCO A=TO+ES

% 4L/F6n 4L/F6p = E $ S L L +/S/ E F=E M

=A

+AS%ESE+

NF=FO

F &9* & & * & E & & * * * * * * &**

FA &9* & ) * * * * * * * * * * * &?*

F$ &9* & * & & E & & * * * * * *

FF &9* & * * * & & & & * * * * * &)?

FFF &9* & & * & E & & *9G & & * * * &)?

FN &9* & & * & E & & * * * & * * &)?

N &9* & * * * & & & & * * & * * &-*

NF &9* & & * & E & & *9G & & & * * &-*

NFF &9* & * * * & & & * * * * & * &GGNFFF &9* & & * & & & & * * * * * & &-*

FP &9* & * * * & & & & * * * * & &?*

P &9* & & * * E * * * * * * * * &**


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abla !"# C$%&'AC'$ES DE CA*AS FAC$ADAS C$EF'C'EES g - b AAS.$ SADAD S/EC'F'CA'$S#00#

=ol9Io & ) G GA - ? J ' 0 2 &* && &) &G &-+KCO A=TO+ES

% 4L/F6n 4L/F6p = E $ S L L +/S/ E F=E M

%F

SEQOCO+

A=

TO+ES%E=

A+

A

F &9G % &9J' * & E & & * * * * * * IO

ACLF=

A$LE

FA &9G % )9)* * * * * * * * * * * *

F$ &9G % * & & E & & * * * * * * FF &9G % * * * E & & & * * * * * FFF &9G % & * & E & & *9G & & * * * FN &9G % & * & E & & * * * & * * N &9)? % * * * E & & & * * & * * NF &9)? % & * & E & & *9G & & & * * NFF &9G % * * * E & & * * * * & * NFFF &9G % & * & E & & * * * * * &FP &9) % * * * E & & & * * * * &P &9G & &9J' * * E * * * * * * * *


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Diseo para Cargas - esiste1cias Factoradas LFD( LRFD = Load ad R!"#"$!%! Fa%$o& D!"#'

ESAD$S L2%'E)

La e3presi.n 5sica en el diseo por el mtodo L+% es:+esistencia %emanda

1 3 i 4i 4&9G6%onde:

; factor de modificaci.n de cara, toma en cuenta: ductilidad,redundancia, importancia operacional

i ; factor de cara, eneralmente &9*B &9* ; factor de resistencia,

4i6 ; Esfuerzo por efecto de la cara i

Si se compara las e3presiones &9) # &9G se podra suponer 8ue L+% es unasimple e3tensi.n de L%, pero en realidad es muc!o ms9

=uando se disea con L%, se considera los eventos para las com5inacionesde caras factoradas en condiciones 7ltimas, es decir, condiciones de resistencia, #se esta5lece alunas verificaciones para condiciones en servicio 4 control dedefle3iones, arietamiento # fatia6

El diseo con L+% es muc!o ms amplio, considera varios escenarios deresistencia, servicio, eventos e3tremos # fatia, es una aplicaci.n de la filosofa dediseo para estados lmite9


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%ome1tos por Carga +iva (tm5via)Estados Lmite

Los estados lmite definen los eventos o circunstancias 8ue puedencausar 8ue la estructura sea inservi5le o 8ue mas all de los cuales nosatisface los re8uerimientos de resistencia o esta5ilidad99En las especificaciones L+% de la AASHTO se define cuatro ruposde estados lmite para el diseo de los elementos de un puente9Estados lmite de resistencia

Estados lmite de evento e3tremoEstados lmite de servicioEstados lmite de fatia # fracturaEn la Ta5la )9& se indica la nomenclatura con la 8ue se desina a cadauna de las acciones a considerar en el diseo de un puente9En la Ta5la )9) de indica las diferentes com5inaciones de cara a

considerar tanto para los estados lmite de servicio como de resistencia9


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Estado Lmite de esiste1cia&9 En las especificaciones L+% de la AASHTO se esta5lece ?

estados lmite de resistencia 8ue tienen por o5Detivo

proporcionar a la estructura la resistencia suficiente para satisfacer lainiualdad

+

9

i i1)

)9 Las diferentes com5inaciones de cara # sus correspondientes factoresse indica en la Ta5la )9) # )9)( 9 Los factores de resistencia en la Ta5la

)9G9esiste1cia ': =onstitu#e el estado lmite 5sico de diseo cuando seconsidera la Rcara viva de diseo9 Cara este estado, el factor de caraviva es &9'?9 En este estado no se considera el efecto del viento9

esiste1cia '': Este estado es similar al anterior, pero seaplica

6"

7"cuando se tiene un Rve8culo permitido de ma#or cara al del ve!culode diseo9 En este caso, el factor de cara para la caraviva considerada es &9G? en luar de &9'?9 En este estado lmitetampoco se considera el efecto del viento9

esiste1cia ''' : Cara este estado lmite no se considera la caraviva pero si el efecto de viento con m3ima velocidad9

9"


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Estado Lmite de Servicio

&9 Los estados lmite de servicio se refieren a las restricciones so5re

esfuerzos, defle3iones # anc!o de rietas en situaciones reulares deoperaci.n del puente9

Servicio ' : Se refiere al estado lmite para la com5inaci.n de caras ensituaci.n de uso normal, se considera el comportamiento delpuente 5aDo las cargas co1 sus valores 1omi1ales9 Este estadolmite se utiliza para el control de defle3iones # del anc!o de las

rietas en estructuras de concreto armado9 Cara este estado lmite, nose considera los eventos e3tremos9

Servicio '' : Se utiliza solamente para estructuras de acero # tiene lafinalidad de controlar la fluencia # slip en las cone3iones por efecto dela cara viva ve!icular9 Cara este estado las especificaciones L+%AASHTO indica un factor para la carga viva de !"60 e1 lugar de !"009

Servicio ''' : Se utiliza solamente para las estructuras deco1creto

#"

6"

7"preesforzado con el o5Detivo del control de rietas9 Cara este estado seindica un factor para la carga viva de 0";0 e1 lugar de !"00, 8ue esuna forma de correir el !ec!o de 8ue la cara HL2G en condiciones deservicio es ma#or 8ue lo 8ue de5e ser9


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Estado Lmite Fatiga - Fractura

&9 Se refiere a las restricciones so5re el rano de

esfuerzos por efecto del cami.n de diseo9 Iotar 8ueen este caso, las especificaciones indican un factor de*9'? para los efectos de la cara del cami.n9


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ESAD$S L


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FAC$ES DE CA*A /AA CA*AS/E%AEES, p

TIPO DE CAR.A FACTOR DE CAR.AM>#*o M3#*o

DC ? Co*o!$!" < A@>#9#a&!" 1)26 0)0DD ? F@!&Ba d! a&&a"$&! a%#a a+ao 1)80 0)46D- ? S@!%#!" d! Rodad@&a

< A%%!"oo"1)60 0)6

E ? P&!"#, oBo$a9 d! $#!&&aGA%$#HaG E &!o"o)

1)601)6 0)00)0

E ? P&!"#, H!&$#%a9 d! $#!&&aG E"$a+#9#dad '9o+a9G E"$&@%$@&a" d! R!$!%#,G E"$&@%$@&a" R3'#da"

E*o$&ada"G P,&$#%o" R3'#do"

G E"$&@%$@&a" F9!>#+9!" !*o$&a do" !>%!$o a9%a$aca" *!$9# %a"

G A9%a$aca" M!$9#%a"

1)61)61)01)61)6

1)60

N7A1)00

0)00)00)0

0)0

ES ? Ca&'a "@!%#a9 ! !9 $!&&!o 1)60 0)56


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Cargas de Diseo +e8icularSistema de Cargas .S#0( .S #9 > !"#9 .S #0 )


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Sistema de Cargas .L?6


17/22

Camio1es ormaColombia1a de /ue1tes


18/22

Cami@1orma Ecuatoria1a

.S

%$/


19/22

/ropuestaorma /erua1a

/7#


20/22

Cami@1: /7;

a) Camin P-48

b) Carga Disrib!i"aCarga Vi#a$ P-48


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MODELO DE CAR.A DELEUROCODI.O


22/22

0,35

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